Разделение сейсмических данных, получаемых при одновременной работе . . .

Разделение сейсмических данных, получаемых
при одновременной работе нескольких
импульсных источников

1 Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

2 ООО “ГЕОДЕВАЙС”, г. Санкт-Петербург, Россия

3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия

Автор для переписки: А.И. Коньков, e-mail: magister44@yandex.ru

Работа посвящена технологии мультиисточника – новому направлению геофизики, обеспечивающему высокую производительность сейсмических работ за счет одновременного использования нескольких сейсмических источников. Основной задачей при работе с несколькими источниками является процедура разделения интерферирующих волновых полей. Для решения данной задачи предлагается метод гиперболической медианной фильтрации, который использует свойство гиперболичности годографа отраженных волн в сейсмограмме общей средней точки. Также дополнительно используется алгоритм инверсии для корректировки амплитуд сигналов после разделения. Представленный подход демонстрирует хорошие результаты на синтетических данных.

Ключевые слова: мультиисточник, разделение волновых полей, шумоподавление, медианная фильтрация, морская сейсморазведка, фильтрация.

Цитируйте эту статью как: Тарасов А.В., Шувалов А.А., Коньков А.И., Игнатьев В.И., Каштан Б.М., Ошкин А.Н. Разделение сейсмических данных, получаемых при одновременной работе нескольких импульсных источников // Сейсмические приборы. 2019. Т. 55, № 2. C.65–80. https://doi.org/10.21455/si2019.2-5

Логинов Н. Сингулярное разложение матриц. М.: МГАПИ, 1996. 80 с.

Потапов А.А., Пахомов А.А., Никитин С.А., Гуляев Ю.В. Новейшие методы обработки изображений. M.: Физматлит, 2008. 496 с.

Berkhout A. Changing the mindset in seismic data acquisition // Leading Edge. SEG. 2008. V. 27. P.924–938.

Borselen R., Long A., Abendorff E., Purves M., Norris J., Moritz A. Simultaneous long offset (SLO) towed streamer seismic acquisition // Proceedings of the 11th SEGJ Intern. Symp. SEG. Expand. Abstr. 2013. P.5–8. DOI: 10.1190/segj112013-002

Chen Y. Deblending using a space-varying median filter // 2014 SEG Ann. Meet. Expand. Abstr. 2014. P.82–87.

Chen Y., Zu S., Wang Y., Chen X. Deblending of simultaneous source data using a structure-oriented space-varying median filter // Geophysical Journal International. 2018. V. 216. P.1214–1232. DOI: 10.1093/gji/ggy487

Elboth T., Vinje V., Walters C., Dhelie P., Danielsen V. Reduced volume and hexa-source marine acquisition in the barents sea // Marine Acquisition Workshop 2018. EAGE. Expand. Abstr. 2018. DOI: 10.3997/2214-4609.201802102

Hager E., Fontana P. Penta source – high-resolution marine seismic from shallow to deep water // 79th EAGE Conference and Exhibition. EAGE. Expand. Abstr. 2017. DOI: 10.3997/2214-4609.201700872

Hanke M., Neubauer A., Scherzer O. A convergence analysis of the Landweber iteration for nonlinear ill-posed problems // Numer Math. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 1995. V. 72. P.21–37. DOI: 10.1007/s002110050158

Henin G., Marin D., Maitra S., Rollet A., Chandola S., Kumar S., Kady N., Foo L. Deblending 4-component simultaneous-source data – A 2D OBC case study in Malaysia // 2015 SEG Ann. Meet. Expand. Abstr. 2015. P.43–47. DOI: 10.1190/segam2015-5899893.1

Huo S., Luo Y., Kelamis P. Simultaneous sources separation via multidirectional vector-median filtering // Geophysics. SEG. 2012. V. 77. P.123–131. DOI: 10.1190/GEO2011-0254.1

Landweber L. An iteration formula for Fredholm integral equations of the first kind // Amer. J. Math. The Johns Hopkins University Press. 1951. V. 73. P.615–624. DOI: 10.2307/2372313

Marion A. An Introduction to image processing. London: Chapman and Hall, 1991. 274 p.

Rohnke J., Poole G. Simultaneous source separation using an annihilation filter approach // 78th EAGE Conference and Exhibition. EAGE. Expand. Abstr. 2016. DOI: 10.3997/2214-4609. 201600953

Rosin P., Collomoss J. Image and Video-Based Artistic Stylisation. Springer, 2012. 92 p.

Wu S., Blacquiere G., Groenestijn G. Shot repetition: an alternative approach to blending in marine seismic // 2015 SEG Ann. Meet. Expand. Abstr. 2015. P.48–52. DOI: 10.1190/segam2015-5858788.1

ТАРАСОВ Алексей Викторович – аспирант, кафедра физики Земли физического факультета, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9. E-mail: aleksei.v.tarasov@gmail.com

ШУВАЛОВ Андрей Анатольевич – аспирант, кафедра физики Земли физического факультета, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9. E-mail: andrei.a.shuvalov@gmail.com

КОНЬКОВ Андрей Игоревич – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, кафедра физики Земли физического факультета, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9. E-mail: magister44@yandex.ru

ИГНАТЬЕВ Владимир Иванович – коммерческий директор, ООО “ГЕОДЕВАЙС”. 199406, Санкт-Петербург, ул. Гаванская, д. 41, пом. 89. E-mail: vi@geodevice.ru

КАШТАН Борис Маркович – доктор физико-математических наук, профессор, кафедра физики Земли физического факультета, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9. E-mail: bmkashtan@gmail.com

ОШКИН Александр Николаевич – кандидат физико-математических наук, ассистент, кафедра сейсмометрии и геоакустики геологического факультета, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1. E-mail: a.oshkin@mail.com

English Translation: Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online),

Joint hyperbolic median filtering and inversion
for simultaneous pulse source separation

A.V. Tarasov1, A.A. Shuvalov1, A.I. Konkov1, V.I. Ignatev2,
B.M. Kashtan1, A.N. Oshkin3

Abstract. The paper is devoted to multisource technology – a new direction of geophysics, that provides high performance of seismic operations due to the simultaneous use of several seismic sources. The main task when deploying several sources is the procedure of separating interfering wave fields. In order to solve this problem, the authors propose a method of hyperbolic median filtering that uses the hyperbolicity of travel time curve of reflected waves in the common midpoint gather. Additionally, an inversion algorithm is deployed to correct the amplitudes of signals after separation. The paper discusses theoretical basics of the methods and the reasons for their implementation. In order to verify quality of the algorithm, it was tested on a configuration of seismic sources that allowed us to increase the maximum offset. The presented approach demonstrates acceptable results on synthetic data.

Keywords: multisource, simultaneous source separation, noise reduction, median filtering, marine seismic survey, filtering.

TARASOV Aleksei Viktorovich – PhD candidate, Department of Earth’s Physics, Saint Petersburg State University. 7-9 Universitetskaya emb., 199034 Saint Petersburg. E-mail: aleksei.v.tarasov@gmail.com

SHUVALOV Andrei Anatolevich – PhD candidate, Department of Earth’s Physics, Saint Petersburg State University. 7-9 Universitetskaya emb., 199034 Saint Petersburg. E-mail: andrei. a.shuvalov@gmail.com

KONKOV Andrey Igorevich – PhD, Senior Research Fellow, Department of Earth’s Physics, Saint Petersburg State University. 7-9 Universitetskaya emb., 199034 Saint Petersburg. E-mail: magister44@yandex.ru

IGNATEV Vladimir Ivanovich – Chief Marketing Officer, Geodevice LLC. 41–89 Gavanskaya str., 199406 Saint Petersburg. E-mail: vi@geodevice.ru

KASHTAN Boris Markovich – Doctor of Science, Professor, Department of Earth’s Physics, Saint Petersburg State University. 7-9 Universitetskaya emb., 199034 Saint Petersburg. E-mail: bmkashtan@gmail.com

OSHKIN Alexander Nikolaevich – PhD, Professor Assistant, Department of Seismometry and Geoacoustics, Lomonosov Moscow State University. 1 Leninskie Gory str., 119991 Moscow. E-mail: a.oshkin@mail.com

Cite this article as: Tarasov A.V., Shuvalov A.A., Konkov A.I., Ignatev V.I., Kashtan B.M., Oshkin A.N. Joint hyperbolic median filtering and inversion for simultaneous pulse source separation, Seismicheskie Pribory, 2019, Vol. 55, no. 2, pp. 65–80. [in Russian]. https://doi.org/10.21455/ si2019.2-5

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ. 2019. Том 55. № 2. C.65–80. https://doi.org/10.21455/si2019.2-5